Электромагнитные колебания

Магнитоэлектрические и электромагнитные измерительные механизмы можно использовать для измерения электрического напряжения. С этой целью последовательно с катушкой измерительного механизма (сопротивление RK) соединяют добавочный резистор, имеющий относительно большое и постоянное сопротивление /?д ( 6.10).

Электромагнитные измерительные преобразователи. Они подразделяются на индуктивные, взаимоиндуктивные, магнитоупругие и индукционные.

165 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ

16.5. Электромагнитные измерительные преобразователи 360

8.15. Электромагнитные измерительные меха~ низмы

8.15. Электромагнитные измерительные меха-} низмы

Электромагнитные измерительные механизмы. Вращающий момент в электромагнитных измерительных механизмах возникает в результате взаимодействия магнитного поля катушки, по обмотке которой протекает измеряемый ток, с одним или несколькими ферромагнитными сердечниками, обычно составляющими подвижную часть механизма. В настоящее время наибольшее применение получили три конструкции измерительных механизмов: а) с плоской катушкой; б) с круглой катушкой; в) с ~~" замкнутым магнитопроводом.

В заключение отметим, что по своему устройству электромагнитные измерительные механизмы являются самыми простыми среди измерительных механизмов приборов разных групп.

Электромагнитные измерительные механизмы используются в настоящее время, в амперметрах, вольтметрах, в фазометрах и частотомерах. Кроме этих приборов, применяются резонансные электро-

Вместе с тем механизм с плоской катушкой более сложен в регулировке полного угла отклонения, на нем невозможно получить большой угол отклонения подвижной части, в то время как механизмы с круглой катушкой имеют угол отклонения до 240—270°, а также трудно получить линейный характер шкалы. Следует отметить, что все электромагнитные измерительные механизмы просты конструктивно, технологичны в производстве, надежны в эксплуатации и имеют невысокую стоимость.

Электромагнитные измерительные механизмы 96

Начало развитию полупроводниковой электроники в нашей стране было положено советским инженером О. В. Лосевым. Работая в начале 20-х годов в Нижегородской радиолаборатории, он исследовал кристаллические детекторы. К тому времени было известно, что эти приборы могли генерировать электромагнитные колебания. О. В. Лосев на их основе создал усилитель, известный под названием «кристадин».

Изображения объектов окружающего мира воспринимаются человеком непосредственно (т. е. невооруженным глазом), если они излучают электромагнитные колебания определенного диапазона волн либо отражают или пропускают такие колебания от посторонних источников. Диапазон волн должен совпадать (хотя бы частично) с диапазоном видимых (световых) излучений, границами которого считаются длины волн от 380 до 780 нм ( В.1). Колебания только этих длин волн создают ощущение света. Светом принято называть электромагнитное излучение, оцененное глазом по тому действию, которое оно на него производит. В зависимости от длины волны свет вызывает то или иное цветовое ощущение.

* Магнетрон — это электронный прибор специальной конструкции, предназначенный для генерации колебаний сверхвысоких частот, в котором для создания нужных траекторий электронов применяется постоянное магнитное поле. Магнетрон способен создавать электромагнитные колебания на частотах, соответствующих сантиметровым и миллиметровым волнам, и отдавать мощность до сотен ватт в режиме непрерывной работы и до тысяч киловатт в импульсном режиме.

Электромагнитные колебания условно делятся на четыре диапазона: низкочастотные (от 3 Гц до 3 кГц), радиоволны (от 3 кГц до 3000 ГГц), оптическое излучение (от 3000 ГГц до 750 ТГц), рентгеновское и гамма-излучение (от 750 до 10000 ТГц). Имеется специфика способов генерации, передачи и приема электромагнитных колебаний каждого диапазона, а следовательно, имеется и специфика конструкций аппаратуры. В данной книге будут рассмотрены конструкции РЭС, работающих в диапазоне радиоволн. В свою очередь, в этом диапазоне различают высокочастотные (ВЧ) (3 кГц,..300 МГц) и сверхвысокочастотные (СВЧ) (300 МГц...3000 ГГц) устройства, конструкции которых также существенно различаются.

2. На какие диапазоны делятся электромагнитные колебания?

Материальными носителями сообщений в радиотехнических системах являются радиосигналы. В качестве радиосигналов используются электрические возмущения или электромагнитные колебания в виде радиоволн.

Общие сведения. Кроме передачи информации по проводам, широко применяют беспроводную передачу с помощью электромагнитных колебаний — радиоволн. Обмен информацией в этом случае называется радиосвязью. По сравнению с проводной связью радиосвязь имеет ряд достоинств. С помощью радио можно связаться с абонентом, точное местонахождение которого неизвестно, можно передать информацию одновременно неограниченному числу абонентов даже в том случае, если они находятся в движении, на воде или в воздухе. Радиосвязь между объектами осуществляется передачей и приемом энергии радиоволн (электромагнитных колебаний высокой частоты) с использованием радиопередающих и радиоприемных устройств (рис 16.1). В радиопередающем устройстве (радиопередатчике) вырабатывается ток высокой частоты, преобразуемый в передающей антенне в электромагнитные колебания, которые в виде радиоволн излучаются в окружающую среду. Скорость распространения радиоволн приближается к предельно возможной в природе (скорости света) и в пустоте равняется 300 000 км/с.

Коммутация создает электромагнитные колебания высокой частоты (1—3 кГц), в результате чего возникают радиопомехи. Для устранения радиопомех, особенно при плохой коммутации, в цепь якоря машины постоянного тока включаются фильтры ( 5.45). При этом используются индуктивности машины, а конденсаторы помещаются в коробке выводов.

Излучение есть результат внутриатомных процессов. В настоящем разделе нас будет интересовать расчетная сторона теплообмена излучением, и поэтому мы не будем рассматривать физическую природу лучистой энергии. Отметим лишь, что тепловые лучи представляют собой электромагнитные колебания с длиной волны К от 0,76 до 353 мк (это так называемое инфракрасное излучение).

Большое значение имеет электротехника при решении задач передачи сигналов и хранения информации (телеграф, радио, магнитная запись), а также в преобразовании сигналов и информации: звук человеческой речи преобразуется в электромагнитные колебания (телефон и радио);

Человек получает до 80 % всей информации через органы зрения. Глаз воспринимает электромагнитные колебания в диапазоне 300—950 нм, однако чувствительность глаза к восприятию колебаний в этом диапазоне длин волн меняется в широких пределах. Чувствительность к волнам 300 и 950 нм в 105—10е раз меньше, чем к волнам 500—• 550 нм.